高中化学化学电源新型电池试题

下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是

A．太阳能电池利用太阳能的方式是光—电转换

B．生物质能本质上是太阳能

C．寻找高效催化剂，使水分解出产物氢气，同时释放能量

D．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源可以改善空气质量

汽车的启动电源常用铅蓄电池。放电时的电池反应如下：
PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄     2PbSO₄↓+ 2H₂O，根据此反应判断下列叙述中正确的（   ）

A．PbO2是电池的负极

B．负极的电极反应式为：Pb + SO－ 2e^—PbSO4↓

C．PbO2得电子，被氧化

D．电池放电时，溶液酸性增强

下列电池工作时，O₂在正极放电的是

A．甲醇燃料电池	B．镍镉电池	C．锌锰电池	D．铅蓄电池

 

(7分)能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。
(1)氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是_________________热反应，这是由于反应物的总能量____________生成物的总能量；从化学反应的本质角度来看，是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量_______________________形成产物的化学键放出的总能量。
(2)氢气被公认为是21世纪代替矿物燃料的理想能源，5.2 g氢气燃烧时放出286 kJ热量，而每千克汽油燃烧时放出的热量为46000 kJ。试据此分析氢气作为能源代替汽油的优势：_______________________________。
(3)通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，下图就是能够实现该转化的装置，被称为氢氧燃料电池。该电池的正极是____________ (填“a电极”或“b电极”)，在负极发生的电极反应是_________________，

2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200^oC左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C₂H₅OH +3O₂ =2CO₂ +3H₂O，电池示意如图：

（1）_________极（填a或b）为电池的负极，电池工作时电流方向为______________；
（2）写出电池正极反应方程式___________________；
（3）电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有________mol电子转移。

在100 mLH₂SO₄和CuSO₄的混合液中，用石墨作电极电解一段时间，两极均收到2.24L气体（标准状况），则原混合液中，Cu²⁺的物质的量浓度为（   ）                        
A．1mol?L^―1        B．2mol?L^{―1          C}．3 mol?L^―1       D．4 mol?L^―1

某固体酸燃料电池以Ca（HSO₄）₂固体为电解质传递H⁺，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H₂+O₂=2H₂O，下列有关说法正确的是      （   ）

A．H^+由a极通过固体酸电解质传递到b极

B．b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e^-=4OH^-

C．每转移0．1mol电子，消耗1．12L的H2

D．电子通过外电路从b极流向a极

如氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是

A．a极是负极	B．正极的电极反应是：O2+2H2O+4e^-=4OH^-
C．电子由a通过灯泡流向b	D．氢氧燃料电池是环保电池

下列有关电池的说法不正确的是

A．手机上用的锂离子电池属于二次电池

B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能

D．锌锰干电池中，锌电极是负极

有一合金由X、Y、Z、W四种金属组成，若将合金放入盐酸中只有Z、Y能溶解；若将合金置于潮湿空气中，表面只出现Z的化合物；若将该合金做阳极，用X盐溶液作电解液，通电时四种金属都以离子形式进入溶液中，但在阴极上只析出X。这四种金属的活动性顺序是（ 　）

A．Y＞Z＞W＞X	B．Z＞Y＞W＞X
C．W＞Z＞Y＞X	D．X＞Y＞Z＞W

二氧化锰是制造锌锰干电池的基本原料，普通锌锰干电池的电池反应式为：
2MnO₂+Zn+2H₂O=2MnOOH+Zn(OH)₂。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如下（软锰矿中所有金属元素在酸性条件下均以阳离子形式存在）：

某软锰矿的主要成分为MnO₂，还含Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.24%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH及部分硫化物的K_sp（均为25℃时）见下表，回答下列问题：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mn(OH)2	Cu(OH)2	Zn(OH)2
pH	5.2	3.2	9.7	10.4	6.7	8.0
沉淀物	CuS	ZnS	MnS	FeS
Ksp	8.5×10^－^45	1.2×10^－^23	1.4×10^－^15	3.7×10^－^14

（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO₂还原为MnSO₄，酸浸时发生的主要化学方程式为：
                       。
（2）滤渣A的主要成分为                    。
（3）加入MnS的目的是除去           杂质。
（4）碱性锌锰电池中，MnO₂参与的电极反应式为               。
（5）从废旧碱性锌锰电池中可回收利用的物质有            （写两种）。

据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车已在奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关电池的叙述不正确的是

A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e^－===4OH^－

B．工作一段时间后，电解液中的KOH的物质的量不变

C．电解质溶液中的OH^－向负极移动

D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24LCl2(标准状况)时，有0.1mol电子转移

实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：Pb + SO₄^2- → PbSO₄ + 2e   正极：PbO₂ + 4H⁺ + SO₄^2- + 2e → PbSO₄ + 2H₂O若为电解池提供0.1mol电子，这时电池内消耗的H₂SO₄的物质的量至少是（  ） 

A．0.025mol

B．0.050mol

C．0.10mol

D．0.20mol

第29届奥运会期间，作为马拉松领跑车和电视拍摄车的汽车，装着“绿色心脏”——质子交换膜燃料电池，其工作原理如图所示。下列叙述中正确的是

A．通入空气的电极发生氧化反应

B．通入氢气的电极为正极

C．正极的电极反应式为：O2+4H^+-4e^-==2H2O

D．总反应式为：O2+2H2==2H2O

已知铅蓄电池的充放电过程：Pb(s)+PbO₂(s)+2H₂SO₄(aq) 2PbSO₄(s)+2H₂O(l)，则下列说法不正确的是（  ）

A．放电时Pb为负极发生氧化反应生成PbSO4，负极质量减少

B．放电时正极：PbO2+4H^++2e^-+ SO4^2-=PbSO4+2H2O，正极质量增加

C．充电时蓄电池的负极接外电源负极：PbSO4(s) +2e^- = Pb(s) + SO4^2-

D．充电时蓄电池的正极接外电源正极：PbSO4 (s)+2H2O -2e^- = PbO2(s) + 4H^++ SO4^2-